CN104032108A - 一种双相不锈钢热轧卷的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种双相不锈钢热轧卷的生产方法,包括冶炼、连铸、板坯修磨、板坯串联式加热、高压水除鳞、粗轧、炉卷轧机轧制、卷曲等步骤,通过将钢中S含量控制在0.0007%以下、Creq/Nieq控制在1.92-1.97、板坯等轴晶率控制在80%以上,结合现场实际确定合理的板坯长度和板坯加热温度,采用板坯高压水除鳞除一道次、粗轧机架不除鳞工艺,特别是控制热轧炉卷轧机开轧温度,生产的不锈钢热轧卷板均未出现边裂,成材率显著提高,解决了钢卷在经炉卷轧机轧制过程中出现边裂缺陷的问题,保证了热轧钢卷的边部质量。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢冶炼技术领域,具体涉及一种双相不锈钢热轧卷的生产方法。
背景技术
双相不锈钢是一种典型的含N、Mo,超低碳,铁素体+奥氏体双相不锈钢,由于综合了铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点,因此具有良好的力学性能和抗腐蚀性能,广泛应用于船舶、石油、化工、造纸等领域。
在热轧生产过程中,双相不锈钢容易产生边裂缺陷,严重制约了这种不锈钢的生产。许多科研工作者对双相不锈钢边裂缺陷的形成机理进行了研究,认为双相不锈钢中奥氏体和铁素体的晶界是结合力比较薄弱的部位, 容易形成裂纹源,裂纹源扩展形成边裂缺陷;现有技术中对热连轧机组生产双相不锈钢热轧板的边裂问题,采取控制加热温度、边部加热减少带钢在轧制和输送过程中的温降措施来避免边裂,但是这种方法依旧存在双相不锈钢Creq/Nieq比和有害元素控制不合理、板坯热塑性差、加热控制不当等问题,造成热轧板边裂缺陷。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的问题,提供一种双相不锈钢热轧卷的生产方法,其包括下述工艺步骤:
冶炼:通过AOD转炉-LF精炼炉常规工艺冶炼出双相不锈钢钢水;
所述双相不锈钢钢水的S含量<0.0007%,Creq/Nieq 为1.92-1.97;
连铸:通过常规工艺控制中包过热度为30℃-40℃,使上述步骤的双相不锈钢钢水浇铸成板坯,通过施加电磁搅拌使板坯等轴晶率控制在80%以上;
所述板坯规格为220mm×1540mm×(8000-8500)mm;
所述板坯成分为:C:≤0.025%,Si:0.48~0.54%,Mn:1.15~1.20%,P≤0.025%,S≤0.0007%,Cr:22.20~22.30%,Ni:5.20~5.25%,Mo: 3.08~3.12%,N:0.174~0.184%,B:0.0028~0.0035%,其它为Fe和残留元素;
将上述步骤的板坯进行全修磨处理;
所述全修磨处理为先用16#砂轮修磨1.5 mm~2.5mm,再用20#砂轮修磨0.5mm~0.8mm;
将上述步骤修磨后的板坯首先在预热炉中加热至740-780℃,然后进入加热炉中继续加热至1250~1260℃,加热时间为190-210min;
将上述步骤加热后的板坯经高压水除鳞,除鳞系统压强≥180MPa;
将上述步骤除鳞后的板坯采用7道次粗轧轧制为中间坯;
所述中间坯厚度为28 mm~30mm;
将上述步骤粗轧后的中间坯进行7道次炉卷轧机轧制,炉卷轧机入口和出口卷取炉炉温控制在1000℃~1050℃之间,精轧开轧温度≥ 1050℃,终轧温度≥ 950℃,轧制为黑卷;
将上述步骤精轧后的黑卷进行卷曲,卷曲炉温度为700-750℃,制成双相不锈钢热轧卷。
本发明相对于现有技术具有以下优点:
1、本发明能有效使热轧板边裂消除,保证了热轧板良好的热塑性。
2、本发明将钢中S含量控制在0.0007%以下,提高了板坯的热塑性。
3、本发明将Creq/Nieq 控制在1.92-1.97,控制板坯中奥氏体和铁素体两相比例,提高板坯热塑性。
4、本发明通过将中包过热度控制为30℃-40℃和施加电磁搅拌使板坯等轴晶率大于80%,提高板坯等轴晶区,减少柱状晶区,提高板坯热塑性。
5、本发明根据现场装车重量要求,减小板坯长度,减少了板坯在轧制过程中的温降。
6、本发明充分利用预热炉的优点,合理的将预热炉与加热炉串联起来,进行双相不锈钢板坯的加热;减少了铸坯在加热段的时间,在保证加热温度的前提下,使铸坯烧透烧匀。
7、本发明粗轧和精轧采用多道次轧制,减少了轧制过程的压下率,保证了奥氏体和铁素体变形的协调性。
8、本发明提高了卷曲温度,避免了σ相的析出,可显著提高双相不锈钢的塑性,优化板型。
附图说明
图1 为现有技术中双相不锈钢热轧卷板边裂试样的金相组织图;
图2 为采用本发明生产的双相不锈钢热轧板试样金相组织图。
具体实施方式
实施例1
1.冶炼
双相不锈钢脱硫包括AOD炉内还原期脱硫和LF炉内造渣深脱硫,LF炉内造渣脱硫的操作方法为AOD出钢后扒净炉渣,LF进站后加入铝丸、石灰和萤石,使用强底吹进行搅拌10分钟。AOD炉内脱硫阶段加入10kg/t钢石灰和3kg/t钢萤石,LF炉内造渣深脱硫加入0.3Kg/t钢水铝丸,7.0Kg/t钢水石灰,4.0Kg/t钢水萤石,控制钢中S含量为0.0003%;LF 炉全程吹氩,处理时间大于15min,以均匀成分和温度,对成分进行最后微调使Creq/Nieq 控制在1.94;钢水量为106.6吨,AOD炉内脱硫阶段共加入1066Kg石灰,319.8Kg萤石,LF炉内造渣深脱硫共加入31.98Kg铝丸,746.2Kg石灰,426.4Kg萤石;
2.连铸
中包过热度控制在30℃,中包温度为1485℃,通过施加电磁搅拌使板坯等轴晶率控制在90%;
双相不锈钢铸坯的规格为:220mm×1540mm×8000mm;
双相不锈钢成分的质量百分比为:
C:0.018%,Si:0.48%,Mn:1.18%,P:0.025%,S:0.0003%,Cr:22.27%,Ni:5.22%,Mo: 3.10%,N:0.184%, B:0.0035%,其它为Fe和残留元素;
3.板坯修磨
铸坯全修磨处理,先用16#砂轮修磨2.5mm,然后用20#砂轮修磨0.5mm;
4. 板坯串联式加热
将预热炉与加热炉进行串联,将修磨后的坯料依次经预热段、加热段、均热段加热后出炉,双相不锈钢板坯首先在预热炉中加热至760℃,然后进入加热炉中继续加热至1250℃,在炉时间控制在210min;
5.高压水除鳞
板坯高压水除鳞除一道次,除鳞系统压力18 MPa;
6. 粗轧
粗轧机架不除鳞,粗轧采用7道次轧制,立辊冷却水在轧制过程中选择为自动模式,轧制过程中冷却水关闭,中间坯厚度为30mm,粗轧轧制温度1138℃ ;
7. 炉卷轧机轧制
粗轧后进行7 道次炉卷轧机轧制,目标轧制厚度为5.0mm。入、出口卷取炉炉温控制在1050℃之间,精轧开轧温度为1050℃,终轧温度为950℃;
8.卷曲
层流冷却投入,采用自动冷却模式,卷取温度控制为750℃,头尾各15米不冷却。
实施例2
1.冶炼
双相不锈钢脱硫包括AOD炉内还原期脱硫和LF炉内造渣深脱硫,LF炉内造渣脱硫的操作方法为AOD出钢后扒净炉渣,LF进站后加入铝丸、石灰和萤石,使用强底吹进行搅拌15分钟。AOD炉内脱硫阶段加入12kg/t钢石灰和5kg/t钢萤石,LF炉内造渣深脱硫加入0.2Kg/t钢水铝丸, 5.0Kg/t钢水石灰,5.0Kg/t钢水萤石,控制钢中S含量为0.0005%;LF 炉全程吹氩,处理时间大于15min,以均匀成分和温度,对成分进行最后微调使Creq/Nieq 控制在1.92;钢水量为108.0吨,AOD炉内脱硫阶段共加入1296Kg石灰,540Kg萤石,LF炉内造渣深脱硫共加入21.6Kg铝丸,540Kg石灰,540Kg萤石;
2.连铸
中包过热度控制在40℃,中包温度为1495℃,通过施加电磁搅拌使板坯等轴晶率控制在80%;
双相不锈钢铸坯的规格为:220mm×1540mm×8500mm;
双相不锈钢成分的质量百分比为:
C:0.025%,Si:0.50%,Mn:1.15%,P:0.022%,S:0.0005%,Cr:22.30%,Ni:5.25%,Mo: 3.12%,N:0.178%, B:0.0028%,其它为Fe和残留元素;
3.板坯修磨
铸坯全修磨处理,先用16#砂轮修磨2.5mm,然后用20#砂轮修磨0.5mm;
4. 板坯串联式加热
将预热炉与加热炉进行串联,将修磨后的坯料依次经预热段、加热段、均热段加热后出炉,双相不锈钢板坯首先在预热炉中加热至780℃,然后进入加热炉中继续加热至1260℃,在炉时间控制在200min;
5.高压水除鳞
板坯高压水除鳞除一道次,除鳞系统压力20 MPa;
6. 粗轧
粗轧机架不除鳞,粗轧采用7道次轧制,立辊冷却水在轧制过程中选择为自动模式,轧制过程中冷却水关闭,中间坯厚度为30mm,粗轧轧制温度1140℃ ;
7. 炉卷轧机轧制
粗轧后进行7 道次炉卷轧机轧制,目标轧制厚度为5.0mm。入、出口卷取炉炉温控制在1020℃之间,精轧开轧温度为1055℃,终轧温度为970℃;
8.卷曲
层流冷却投入,采用自动冷却模式,卷取温度控制为720℃,头尾各15米不冷却。
实施例3
1.冶炼
双相不锈钢脱硫包括AOD炉内还原期脱硫和LF炉内造渣深脱硫,LF炉内造渣脱硫的操作方法为AOD出钢后扒净炉渣,LF进站后加入铝丸、石灰和萤石,使用强底吹进行搅拌12分钟。AOD炉内脱硫阶段加入11kg/t钢石灰和4kg/t钢萤石,LF炉内造渣深脱硫加入0.25Kg/t钢水铝丸, 6.0Kg/t钢水石灰,3.0Kg/t钢水萤石,控制钢中S含量为0.0007%;LF 炉全程吹氩,处理时间大于15min,以均匀成分和温度,对成分进行最后微调使Creq/Nieq 控制在1.97;钢水量为105.8吨,AOD炉内脱硫阶段共加入1163.8Kg石灰,423.2Kg萤石,LF炉内造渣深脱硫共加入26.45Kg铝丸,634.8Kg石灰,317.4Kg萤石;
2.连铸
中包过热度控制在35℃,中包温度为1490℃,通过施加电磁搅拌使板坯等轴晶率控制在82.4%;
双相不锈钢铸坯的规格为:220mm×1540mm×8300mm;
双相不锈钢成分的质量百分比为:
C:0.020%,Si:0.52%,Mn:1.20%,P:0.024%,S:0.0004%,Cr:22.24%,Ni:5.24%,Mo: 3.08%,N:0.174%, B:0.0030%,其它为Fe和残留元素;
3.板坯修磨
铸坯全修磨处理,先用16#砂轮修磨2.5mm,然后用20#砂轮修磨0.5mm;
4. 板坯串联式加热
将预热炉与加热炉进行串联,将修磨后的坯料依次经预热段、加热段、均热段加热后出炉,双相不锈钢板坯首先在预热炉中加热至780℃,然后进入加热炉中继续加热至1253℃,在炉时间控制在203min;
5.高压水除鳞
板坯高压水除鳞除一道次,除鳞系统压力19 MPa;
6. 粗轧
粗轧机架不除鳞,粗轧采用7道次轧制,立辊冷却水在轧制过程中选择为自动模式,轧制过程中冷却水关闭,中间坯厚度为30mm,粗轧轧制温度1134℃ ;
7. 炉卷轧机轧制
粗轧后进行7 道次炉卷轧机轧制,目标轧制厚度为5.0mm。入、出口卷取炉炉温控制在1000℃之间,精轧开轧温度为1053℃,终轧温度为965℃;
8.卷曲
层流冷却投入,采用自动冷却模式,卷取温度控制为700℃,头尾各15米不冷却;
在上述3个实施实例中,生产的2205双相不锈钢热轧卷板时均未出现边裂,成材率显著提高,解决了钢卷在经炉卷轧机轧制过程中出现边裂的质量问题,保证了热轧钢卷的边部质量。
如图1 所示,为现有技术中双相不锈钢热轧卷板边裂试样的金相组织图,从图中可以看出裂纹沿奥氏体和铁素体晶界扩展。
如图2 所示,为采用本发明生产的双相不锈钢热轧板试样金相组织图,从图中可以看出金相组织中没有裂纹存在。
Claims (6)
1.一种双相不锈钢热轧卷的生产方法,其特征在于:包括下述工艺步骤:
冶炼:通过AOD转炉-LF精炼炉常规工艺冶炼出双相不锈钢钢水;
连铸:通过常规工艺控制中包过热度为30℃-40℃,使上述步骤的双相不锈钢钢水浇铸成板坯,通过施加电磁搅拌使板坯等轴晶率控制在80%以上;
将上述步骤的板坯进行全修磨处理;
将上述步骤修磨后的板坯首先在预热炉中加热至740-780℃,然后进入加热炉中继续加热至1250~1260℃,加热时间为190-210min;
将上述步骤加热后的板坯经高压水除鳞,除鳞系统压强≥180MPa;
将上述步骤除鳞后的板坯采用7道次粗轧轧制为中间坯;
将上述步骤粗轧后的中间坯进行7道次炉卷轧机轧制,炉卷轧机入口和出口卷取炉炉温控制在1000℃~1050℃之间,精轧开轧温度≥ 1050℃,终轧温度≥ 950℃,轧制为黑卷;
将上述步骤精轧后的黑卷进行卷曲,卷曲炉温度为700-750℃,制成双相不锈钢热轧卷。
2.如权利要求1所述的双相不锈钢热轧卷的生产方法,其特征在于:所述步骤中双相不锈钢钢水的S含量<0.0007%,Creq/Nieq 为1.92-1.97。
3.如权利要求1所述的双相不锈钢热轧卷的生产方法,其特征在于:所述步骤中的板坯规格为220mm×1540mm×(8000-8500)mm。
4.如权利要求3所述的双相不锈钢热轧卷的生产方法,其特征在于:所述步骤中的板坯成分为:C:≤0.025%,Si:0.48~0.54%,Mn:1.15~1.20%,P≤0.025%,S≤0.0007%,Cr:22.20~22.30%,Ni:5.20~5.25%,Mo: 3.08~3.12%,N:0.174~0.184%,B:0.0028~0.0035%,其它为Fe和残留元素。
5.如权利要求1所述的双相不锈钢热轧卷的生产方法,其特征在于:所述步骤的全修磨处理为先用16#砂轮修磨1.5 mm~2.5mm,再用20#砂轮修磨0.5mm~0.8mm。
6.如权利要求1所述的双相不锈钢热轧卷的生产方法,其特征在于:所述步骤的中间坯厚度为28 mm~30mm。
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CN104032108B (zh) | 2016-03-02 |
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